《機械制造工藝與裝備》配套教學(xué)PPT課件

《機械制造工藝與裝備》配套教學(xué)PPT課件,機械制造工藝與裝備,機械制造,工藝,裝備,配套,教學(xué),PPT,課件 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 組合夾具的精度與剛度：組合夾具的精度與剛度：經(jīng)過精心的組裝與調(diào)整，組合夾具的組裝精經(jīng)過精心的組裝與調(diào)整，組合夾具的組裝精度完全可以達到專用夾具所能達到的精度。度完全可以達到專用夾具所能達到的精度。大量實驗表明：目前組合夾具的剛度主要取大量實驗表明：目前組合夾具的剛度主要取決于組合夾具元件本身的剛度，而與所用元決于組合夾具元件本身的剛度，而與所用元件的數(shù)量關(guān)系不大。件的數(shù)量關(guān)系不大。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 二、柔性夾具二、柔性夾具指指NCNC和和FMSFMS中用到的夾具。柔性夾具元件系列是中用到的夾具。柔性夾具元件系列是根據(jù)特定制造系統(tǒng)的加工對象進行設(shè)計并在成組根據(jù)特定制造系統(tǒng)的加工對象進行設(shè)計并在成組技術(shù)（技術(shù)（GTGT）相似性原理基礎(chǔ)上建立的夾具系統(tǒng)。）相似性原理基礎(chǔ)上建立的夾具系統(tǒng)。可以較少的夾具元件種類和數(shù)量拼裝出特定的制可以較少的夾具元件種類和數(shù)量拼裝出特定的制造系統(tǒng)中全部加工對象用的夾具。它對一組工件造系統(tǒng)中全部加工對象用的夾具。它對一組工件而言是專用的，但對組內(nèi)而言是通用的。而言是專用的，但對組內(nèi)而言是通用的。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（1 1）針對特定制造系統(tǒng)設(shè)計制造；針對特定制造系統(tǒng)設(shè)計制造；（2 2）夾具結(jié)構(gòu)滿足制造系統(tǒng)需要，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸迅速，一次夾具結(jié)構(gòu)滿足制造系統(tǒng)需要，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸迅速，一次裝夾完成多面加工；裝夾完成多面加工；（3 3）夾具有足夠的剛度和強度，可適應(yīng)數(shù)控大切削用量加工；夾具有足夠的剛度和強度，可適應(yīng)數(shù)控大切削用量加工；（4 4）夾具設(shè)計具有通用性，夾具系統(tǒng)有足夠的柔性，可以最少夾具設(shè)計具有通用性，夾具系統(tǒng)有足夠的柔性，可以最少的夾具元件系列組裝成盡可能多的夾具，以滿足制造系統(tǒng)零件加的夾具元件系列組裝成盡可能多的夾具，以滿足制造系統(tǒng)零件加工需要；工需要；（5 5）夾具元件拼裝環(huán)節(jié)少，從而能提高夾具總體剛性，降低積夾具元件拼裝環(huán)節(jié)少，從而能提高夾具總體剛性，降低積 累誤差。累誤差。主要特點：主要特點：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（1 1）制造系統(tǒng)產(chǎn)品零件確定制造系統(tǒng)產(chǎn)品零件確定設(shè)計方法設(shè)計方法了解工件情況、工序要求和加工狀態(tài)了解工件情況、工序要求和加工狀態(tài)（2 2）零件結(jié)構(gòu)及工藝分析零件結(jié)構(gòu)及工藝分析了解數(shù)控機床、刀具的情況了解數(shù)控機床、刀具的情況利用相似性原理實現(xiàn)分組利用相似性原理實現(xiàn)分組（3 3）夾具結(jié)構(gòu)模式的確定夾具結(jié)構(gòu)模式的確定（4 4）柔性夾具元件系列的確定柔性夾具元件系列的確定機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 序序 號號編編 碼碼名名 稱稱數(shù)數(shù) 量量材材 料料規(guī)規(guī) 格格1B18096碑式基碑式基礎(chǔ)礎(chǔ)板板1QT60-3960 7002X15035b定位定位銷銷120353Dbf0121定位定位墊墊板板135H204M16008B六角螺母六角螺母2A3M165Q16003普通普通墊墊圈圈2A3M166T16035T形螺栓形螺栓235M16 357X20020b定位定位銷銷120208壓壓板板組組件件6設(shè)計實例設(shè)計實例機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 三、柔性多點夾持系統(tǒng)三、柔性多點夾持系統(tǒng)薄壁彈性體曲面定位時，工件與夾具將以曲面相接薄壁彈性體曲面定位時，工件與夾具將以曲面相接觸，夾具的定位、支承和夾緊功能將融為一體。觸，夾具的定位、支承和夾緊功能將融為一體。底座底座導(dǎo)軌導(dǎo)軌X軸軸排架排架Y軸軸滑鞍滑鞍Z軸軸定位定位/支撐支撐單單元元萬向真空吸萬向真空吸頭頭柔性多點夾持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖柔性多點夾持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 三、柔性多點夾持系統(tǒng)三、柔性多點夾持系統(tǒng) 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 3 3）夾緊力作用點應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以減）夾緊力作用點應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以減小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 4 4）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。的變形。a）不合理不合理 b）合理合理圖圖5-28 夾緊引起導(dǎo)向支架變形夾緊引起導(dǎo)向支架變形1工件；工件；2導(dǎo)向支架；導(dǎo)向支架；3螺桿；螺桿；4鏜套鏜套機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 3 3夾緊力大小的確定夾緊力大小的確定夾緊力大小的估算夾緊力大小的估算 夾緊力不足：產(chǎn)生位移，并容易引起振動；夾緊力不足：產(chǎn)生位移，并容易引起振動；夾緊力過大：工件或夾具變形或表面損傷。夾緊力過大：工件或夾具變形或表面損傷。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 將工件視為分離體，分析作用其上各種力；將工件視為分離體，分析作用其上各種力；再根據(jù)力系平衡條件計算。再根據(jù)力系平衡條件計算。Fj=KFp安全系數(shù)安全系數(shù)粗：粗：2.532.53精：精：1.521.52（理論夾緊力）（理論夾緊力）機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 d0dFcFjmin典型結(jié)構(gòu)形式典型結(jié)構(gòu)形式:(:(考慮力矩對夾緊影響考慮力矩對夾緊影響)Fjmin開始切削至全深時開始切削至全深時：最不利：最不利摩擦力摩擦力?機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 夾緊力不精確：夾緊力不精確：切削力大小的估算本身就是很粗略的；切削力大小的估算本身就是很粗略的；摩擦系數(shù)的取值也是近似的。摩擦系數(shù)的取值也是近似的。夾緊力精確夾緊力精確-通常要采用工藝實驗的方法。通常要采用工藝實驗的方法。夾緊誤差夾緊誤差:工件在夾緊過程中工件在夾緊過程中,由于彈性變形、接觸變形而造由于彈性變形、接觸變形而造成工序基準的位移。成工序基準的位移。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 利用斜面移動所產(chǎn)生的壓力夾緊工件。利用斜面移動所產(chǎn)生的壓力夾緊工件。三、常用夾緊機構(gòu)三、常用夾緊機構(gòu)1 1斜楔夾緊機構(gòu)斜楔夾緊機構(gòu)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 斜楔的斜楔的自鎖自鎖條件條件:（F Fs s撤除后，靠摩擦力保持夾緊而不松開）撤除后，靠摩擦力保持夾緊而不松開）機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 q結(jié)構(gòu)簡單；結(jié)構(gòu)簡單；q增力比大；增力比大；i i=F Fj j/F Fs sq自鎖性能好；自鎖性能好；q夾緊行程??；夾緊行程小；q手動操作不方便，一般用于氣動、液壓夾緊中。手動操作不方便，一般用于氣動、液壓夾緊中。斜楔夾緊特點：斜楔夾緊特點：（最常用）（最常用）螺釘夾緊螺釘夾緊螺母夾緊螺母夾緊杠桿壓板夾緊杠桿壓板夾緊勾形壓板勾形壓板2螺旋夾緊機構(gòu)螺旋夾緊機構(gòu)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 可視為繞在圓柱體上的斜楔可視為繞在圓柱體上的斜楔d d0 0螺紋中徑（螺紋中徑（mmmm）；）；螺紋升角（螺紋升角（）；）；1 1螺母處摩擦角（螺母處摩擦角（）；）；2 2螺桿端部與工件（或壓腳）處摩擦角（螺桿端部與工件（或壓腳）處摩擦角（）；）；機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 q結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單q易于操作易于操作q增力比大增力比大q自鎖性能好（螺紋升角遠小于摩擦角）自鎖性能好（螺紋升角遠小于摩擦角）q動作較慢動作較慢螺旋夾緊機構(gòu)特點：螺旋夾緊機構(gòu)特點：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 3.3.偏心夾緊機構(gòu)偏心夾緊機構(gòu)是是一一種種動動作作快快速速的的夾夾緊緊機機構(gòu)構(gòu)，靠靠偏偏心心輪輪回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時時回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半半徑徑變大而產(chǎn)生夾緊作用?？梢暈橐恍ń亲兓男毙?。變大而產(chǎn)生夾緊作用?？梢暈橐恍ń亲兓男毙āＧ€偏心輪曲線偏心輪基本元件：偏心輪基本元件：偏心輪圓偏心輪圓偏心輪機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 可視為一楔角變化的斜楔可視為一楔角變化的斜楔機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 偏心輪楔角：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 斜楔自鎖條件：最不利最不利轉(zhuǎn)軸處轉(zhuǎn)軸處忽略忽略機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動作迅速結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動作迅速 變化，變化，自鎖性能較差；自鎖性能較差；增力比小，夾緊行程小，夾緊力不大增力比小，夾緊行程小，夾緊力不大一般常用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場合一般常用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場合偏心夾緊的特點：偏心夾緊的特點：單臂單臂鉸鏈夾緊機構(gòu)鉸鏈夾緊機構(gòu)四、其它夾緊機構(gòu)四、其它夾緊機構(gòu)鉸鏈夾緊機構(gòu)鉸鏈夾緊機構(gòu)雙臂單作用雙臂單作用機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 鉸鏈夾緊機構(gòu)主要特點：鉸鏈夾緊機構(gòu)主要特點：動作迅速動作迅速增力比大增力比大易于改變力的作用方向易于改變力的作用方向自鎖性能差自鎖性能差多用于機動夾緊機構(gòu)中多用于機動夾緊機構(gòu)中機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 同時實現(xiàn)對工件定心定位和夾緊，分為兩大類：同時實現(xiàn)對工件定心定位和夾緊，分為兩大類：q以等速移動原理工作的定心夾緊機構(gòu)以等速移動原理工作的定心夾緊機構(gòu) q以均勻彈性變形原理工作的定心夾緊機構(gòu)以均勻彈性變形原理工作的定心夾緊機構(gòu)定心夾緊機構(gòu)定心夾緊機構(gòu)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 等速移動等速移動1 1 螺母；螺母；2 2滑塊；滑塊；3 3彈簧；彈簧；A A、B B斜面斜面 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 1 1、2 2V V形塊；形塊；3 3螺桿；螺桿；4 4、5 5、6 6螺釘；螺釘；7 7叉形件叉形件機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 均均勻勻彈彈性性變變形形1 1夾具體；夾具體；2 2螺母；螺母；3 3彈簧套筒；彈簧套筒；4 4工件；工件；A A卡爪；卡爪；B B簧瓣；簧瓣；C C導(dǎo)向部分導(dǎo)向部分機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 1 1柱塞；柱塞；2 2螺釘；螺釘；3 3液性塑料；液性塑料；4 4薄壁套筒薄壁套筒機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 聯(lián)動夾緊機構(gòu)聯(lián)動夾緊機構(gòu)一一處處施施力力，可可同同時時在在幾幾處處對對一一個個工工件件上上的的幾幾個點或?qū)Χ鄠€工件同時進行夾緊。個點或?qū)Χ鄠€工件同時進行夾緊。減少工件裝夾時間減少工件裝夾時間簡化結(jié)構(gòu)簡化結(jié)構(gòu)一般設(shè)計成浮動環(huán)節(jié)一般設(shè)計成浮動環(huán)節(jié)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 雙向聯(lián)動夾緊雙向聯(lián)動夾緊平行聯(lián)動夾緊平行聯(lián)動夾緊機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 串聯(lián)式串聯(lián)式平行式平行式機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 一般應(yīng)設(shè)計浮動環(huán)節(jié)一般應(yīng)設(shè)計浮動環(huán)節(jié),獲得均勻一致的夾緊力獲得均勻一致的夾緊力機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 夾緊與輔助支承聯(lián)夾緊與輔助支承聯(lián) 定位與夾緊聯(lián)動定位與夾緊聯(lián)動 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 氣動、液壓、電磁、電動、真空等裝置。氣動、液壓、電磁、電動、真空等裝置。五、夾緊機構(gòu)的動力裝置五、夾緊機構(gòu)的動力裝置a a）未夾緊狀態(tài)未夾緊狀態(tài) b b）夾緊狀態(tài)夾緊狀態(tài)圖圖5-48 5-48 真空夾緊真空夾緊1 1封閉腔；封閉腔；2 2橡膠密封圈；橡膠密封圈；3 3抽氣口抽氣口機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（1 1）鉆套）鉆套 鉆套是引導(dǎo)刀具的元件，用以保證孔的加工位置，鉆套是引導(dǎo)刀具的元件，用以保證孔的加工位置，并防止加工過程中刀具的偏斜。并防止加工過程中刀具的偏斜。固定鉆套：直接壓入，位置精度高固定鉆套：直接壓入，位置精度高可換鉆套：可換（大批量）可換鉆套：可換（大批量）快換鉆套：可換（多工步）快換鉆套：可換（多工步）特殊鉆套：斜面等特殊鉆套：斜面等（2 2）鉆套分類）鉆套分類（中、小批量）（中、小批量）第四節(jié)第四節(jié) 機床夾具的其它裝置機床夾具的其它裝置 一、導(dǎo)向裝置一、導(dǎo)向裝置1 1鉆孔的導(dǎo)向裝置鉆孔的導(dǎo)向裝置機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 a）固定固定鉆鉆套套 b）可可換鉆換鉆套套 c）快快換鉆換鉆套套機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 特殊鉆套特殊鉆套 鉆套孔基本尺寸：刀具最大極限尺寸鉆套孔基本尺寸：刀具最大極限尺寸鉆套孔與刀具配合：基軸制鉆套孔與刀具配合：基軸制鉆套孔與刀具為間隙配合鉆套孔與刀具為間隙配合鉆、擴鉆、擴粗鉸粗鉸精鉸精鉸機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 鉆套高度：鉆套高度：較大較大-導(dǎo)向性好，摩擦較大導(dǎo)向性好，摩擦較大過小過小-導(dǎo)向性能差導(dǎo)向性能差一般：一般：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 鉆套與工件距離：鉆套與工件距離：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 2 2鏜孔的導(dǎo)向鏜孔的導(dǎo)向固定鏜套固定鏜套 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 2 2鏜孔的導(dǎo)向鏜孔的導(dǎo)向a a）內(nèi)滾式鏜套）內(nèi)滾式鏜套 b b）外滾式鏜套）外滾式鏜套圖圖5-52 5-52 回轉(zhuǎn)式鏜套回轉(zhuǎn)式鏜套1 1、6 6導(dǎo)向支架；導(dǎo)向支架；2 2、5 5鏜套；鏜套；3 3導(dǎo)向滑套；導(dǎo)向滑套；4 4鏜桿鏜桿機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 二、對刀裝置二、對刀裝置主要由對刀塊和塞尺構(gòu)成主要由對刀塊和塞尺構(gòu)成,用以確定夾具與刀具的相對位置。用以確定夾具與刀具的相對位置。常用的對刀塊有：常用的對刀塊有：高度對刀塊：加工平面時對刀高度對刀塊：加工平面時對刀直角對刀塊：加工鍵槽或臺階面時對刀直角對刀塊：加工鍵槽或臺階面時對刀成形對刀塊：加工成形表面時對刀成形對刀塊：加工成形表面時對刀塞尺用于檢查刀具與對刀塊之間的間隙，以避免刀具與對塞尺用于檢查刀具與對刀塊之間的間隙，以避免刀具與對刀塊直接接觸。刀塊直接接觸。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 三、分度裝置三、分度裝置四、對定裝置四、對定裝置圖圖5-56 5-56 定向鍵定向鍵1 1夾具體；夾具體；2 2定向鍵；定向鍵；3 3銑床工作臺銑床工作臺機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 長錐柄長錐柄+主軸錐孔主軸錐孔定位精度高，但剛性定位精度高，但剛性較差，用于小型車床較差，用于小型車床和懸伸長度較短夾具。和懸伸長度較短夾具。1機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 端面和圓孔端面和圓孔+主軸軸頸主軸軸頸定位精度不很高定位精度不很高機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 短錐面短錐面+端面，定心精度高，剛性較好。端面，定心精度高，剛性較好。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 夾具通過過渡盤和主軸聯(lián)接，優(yōu)點：夾具通過過渡盤和主軸聯(lián)接，優(yōu)點：(1)(1)有利于提高聯(lián)接精度有利于提高聯(lián)接精度(過渡轉(zhuǎn)盤與夾具配合表面可在機床主過渡轉(zhuǎn)盤與夾具配合表面可在機床主軸上精加工軸上精加工)(2)(2)改善了夾具的制造工藝性改善了夾具的制造工藝性 (3)(3)有利于夾具標準化有利于夾具標準化機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 一、鉆床夾具一、鉆床夾具(鉆模）鉆模）鉆模類型鉆模類型固定式鉆模固定式鉆?；剞D(zhuǎn)式鉆模回轉(zhuǎn)式鉆模翻轉(zhuǎn)式鉆模翻轉(zhuǎn)式鉆模蓋板式鉆模蓋板式鉆?；姐@模滑柱式鉆模第五節(jié)第五節(jié) 各類機床夾具舉例各類機床夾具舉例 加工中鉆模相對于工件的位置保持不變加工中鉆模相對于工件的位置保持不變固定式鉆模固定式鉆模:加工連桿上鎖緊孔加工連桿上鎖緊孔回轉(zhuǎn)式鉆?；剞D(zhuǎn)式鉆模：具有分度裝置具有分度裝置翻轉(zhuǎn)式鉆模翻轉(zhuǎn)式鉆模 可翻轉(zhuǎn)，在多個方向上可翻轉(zhuǎn)，在多個方向上鉆孔鉆孔,適用重量比較輕適用重量比較輕的中小件。的中小件。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 蓋板式鉆模蓋板式鉆模：沒有夾具體。結(jié)構(gòu)簡單，多用于加工大：沒有夾具體。結(jié)構(gòu)簡單，多用于加工大型工件上的小孔。型工件上的小孔。滑柱式鉆?；姐@模是一種具有升降模板的通用是一種具有升降模板的通用可調(diào)整鉆模可調(diào)整鉆模,適用孔垂直度適用孔垂直度和孔心距要求不高的中小型和孔心距要求不高的中小型工件。工件。手動滑柱式鉆模結(jié)構(gòu)手動滑柱式鉆模結(jié)構(gòu):由鉆模由鉆模板、滑柱、夾具體、傳動和板、滑柱、夾具體、傳動和鎖鎖緊緊機構(gòu)組成，這些結(jié)構(gòu)已標準機構(gòu)組成，這些結(jié)構(gòu)已標準化并形成系列?；⑿纬上盗?。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 鉆模板與夾具體的聯(lián)接方式鉆模板與夾具體的聯(lián)接方式:鉆模板鉆模板（用于安裝鉆套）用于安裝鉆套）固定式固定式鉸鏈式鉸鏈式分離式分離式懸掛式懸掛式固定式鉆模板固定式鉆模板:鉆模板直接固定在夾具體上，結(jié)構(gòu)簡單，鉆模板直接固定在夾具體上，結(jié)構(gòu)簡單，精度較高。精度較高。鉸鏈式鉆模板鉸鏈式鉆模板:鉆模板通過鉸鏈與夾具體相聯(lián)接。鉸鏈處鉆模板通過鉸鏈與夾具體相聯(lián)接。鉸鏈處存在間隙，因而精度不高。工件裝卸方便。存在間隙，因而精度不高。工件裝卸方便。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 分離式鉆模板分離式鉆模板 鉆模板可拆卸，方便工件裝卸鉆模板可拆卸，方便工件裝卸.機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 懸掛式鉆模板懸掛式鉆模板 懸掛在主軸上，隨主軸懸掛在主軸上，隨主軸一起靠近或離開工件。一起靠近或離開工件。它與夾具體的相對位置它與夾具體的相對位置由滑柱來保證。多與組由滑柱來保證。多與組合機床的多軸頭聯(lián)用。合機床的多軸頭聯(lián)用。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 夾具體夾具體 一一般般不不設(shè)設(shè)定定位位或或?qū)?dǎo)向向裝裝置置，可可直直接接利利用用鉆鉆套套找找正正并并用用壓壓板板壓壓緊緊（或或在在夾夾具具體體上上設(shè)設(shè)置置耳耳座座用螺栓壓緊）。用螺栓壓緊）。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 銑床夾具的類型銑床夾具的類型直線進給式直線進給式圓周進給式圓周進給式仿形進給式仿形進給式銑床夾具設(shè)計要點銑床夾具設(shè)計要點夾具總體結(jié)構(gòu)夾具總體結(jié)構(gòu) 對刀裝置對刀裝置 夾具體夾具體二、銑床夾具二、銑床夾具機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 直線進給式銑床夾具直線進給式銑床夾具 斜面銑削夾具斜面銑削夾具 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 圓周進給式銑床夾具圓周進給式銑床夾具 1 1夾具；夾具；2 2回轉(zhuǎn)式工作臺；回轉(zhuǎn)式工作臺；3 3銑刀；銑刀；4 4工件；工件；5 5擋銷；擋銷；6 6開口墊圈；開口墊圈；7 7定位銷；定位銷；8 8拉桿拉桿 工件工件靠?？磕＾D(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（1 1）夾具總體結(jié)構(gòu)）夾具總體結(jié)構(gòu)夾具的受力元件要有足夠的強度和剛度；夾具的受力元件要有足夠的強度和剛度；夾緊力應(yīng)足夠大；夾緊力應(yīng)足夠大；要求有較好的自鎖性能要求有較好的自鎖性能;多件加工，聯(lián)動夾緊。多件加工，聯(lián)動夾緊。銑削加工的切削力較大，又是斷續(xù)切削，加工銑削加工的切削力較大，又是斷續(xù)切削，加工中易引起振動。中易引起振動。2 2）銑床設(shè)計要點）銑床設(shè)計要點機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（3 3）夾具體）夾具體銑床夾具的夾具體要承受較大的切削力，因銑床夾具的夾具體要承受較大的切削力，因此要有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。此要有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。銑床夾具通常通過銑床夾具通常通過定位鍵與銑床工作臺定位鍵與銑床工作臺T T形槽形槽的配合的配合來實現(xiàn)夾具在機床上的定位。來實現(xiàn)夾具在機床上的定位。夾緊：夾緊：T T形螺栓形螺栓機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 車床夾具主要用于加工零件的內(nèi)外圓柱面、車床夾具主要用于加工零件的內(nèi)外圓柱面、圓錐面、回轉(zhuǎn)成形面、螺紋及端平面等。圓錐面、回轉(zhuǎn)成形面、螺紋及端平面等。三、車床夾具三、車床夾具機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（1 1）車床夾具的類型）車床夾具的類型花盤式花盤式車床夾具車床夾具心軸、頂尖類心軸、頂尖類車床夾具車床夾具卡盤類卡盤類車床夾具車床夾具角鐵式角鐵式車床夾具車床夾具（外圓定位）（外圓定位）（加工殼體、支座類零件）（加工殼體、支座類零件）（孔、錐孔定位）（孔、錐孔定位）機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 花盤式車床夾具示例花盤式車床夾具示例機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 加工孔和端面加工孔和端面機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 2 2）車床夾具設(shè)計要點）車床夾具設(shè)計要點q車床夾具總體結(jié)構(gòu)車床夾具總體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)要緊湊，尺寸小、輕，重心結(jié)構(gòu)要緊湊，尺寸小、輕，重心 通過軸線通過軸線;夾緊力足夠夾緊力足夠,自鎖；自鎖；應(yīng)有平衡措施，消除回轉(zhuǎn)引起的振動；應(yīng)有平衡措施，消除回轉(zhuǎn)引起的振動；避免尖角、突出，加防護罩；避免尖角、突出，加防護罩；與主軸聯(lián)接要可靠。與主軸聯(lián)接要可靠。q夾具與機床主軸的聯(lián)接夾具與機床主軸的聯(lián)接機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 找正環(huán)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 四、夾具設(shè)計舉例四、夾具設(shè)計舉例1 1、專用夾具設(shè)計的基本要求、專用夾具設(shè)計的基本要求定位方案、夾緊方案、刀具導(dǎo)向方式，定位方案、夾緊方案、刀具導(dǎo)向方式，誤差分析。誤差分析。l l）保證工件的加工精度）保證工件的加工精度2 2）提高生產(chǎn)率，降低成本）提高生產(chǎn)率，降低成本機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 應(yīng)盡量采用各種快速、高效結(jié)構(gòu)，如多件夾緊、應(yīng)盡量采用各種快速、高效結(jié)構(gòu)，如多件夾緊、聯(lián)動夾緊等；盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡單、容易制聯(lián)動夾緊等；盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡單、容易制造、以降低夾具制造成本造、以降低夾具制造成本。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 3 3）操作方便，工作安全，能減輕工人勞動強度）操作方便，工作安全，能減輕工人勞動強度 采用氣動、液壓等夾緊裝置；采用氣動、液壓等夾緊裝置；夾具操作位置應(yīng)符合操作工人的習慣，必要時夾具操作位置應(yīng)符合操作工人的習慣，必要時應(yīng)有安全保護裝置。應(yīng)有安全保護裝置。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 4 4）便于排屑）便于排屑 影響正確的定位；影響正確的定位；切屑帶來的大量熱量會引起夾具和工件切屑帶來的大量熱量會引起夾具和工件的熱變形，影響加工質(zhì)量；的熱變形，影響加工質(zhì)量；切屑的清掃又會增加輔助時間，切屑的清掃又會增加輔助時間，降低工作效率。降低工作效率。切屑積集嚴重時，還會損傷刀具或造成切屑積集嚴重時，還會損傷刀具或造成工傷事故。工傷事故。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 5 5）有良好的結(jié)構(gòu)工藝性）有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 應(yīng)便于制造、檢驗、裝配、調(diào)整、維修等。應(yīng)便于制造、檢驗、裝配、調(diào)整、維修等。1 1）研究原始資料）研究原始資料,明確設(shè)計要求明確設(shè)計要求熟悉零件圖和裝配圖、零件的工藝規(guī)程，充分了解熟悉零件圖和裝配圖、零件的工藝規(guī)程，充分了解本工序的加工內(nèi)容、技術(shù)要求等；本工序的加工內(nèi)容、技術(shù)要求等；收集有關(guān)機床、刀具、夾具等方面的資料。收集有關(guān)機床、刀具、夾具等方面的資料。2 2、一般步驟、一般步驟機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 2 2）確定夾具方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖）確定夾具方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖 （1 1）根據(jù)定位基準和六點定位原理，確定工）根據(jù)定位基準和六點定位原理，確定工件的定位方法并選擇相應(yīng)的定位元件件的定位方法并選擇相應(yīng)的定位元件;（2 2）確定引導(dǎo)裝置或?qū)Φ堆b置）確定引導(dǎo)裝置或?qū)Φ堆b置;（3 3）確定工件的夾緊方法，設(shè)計夾緊機構(gòu)）確定工件的夾緊方法，設(shè)計夾緊機構(gòu);（4 4）確定其它元件或裝置的結(jié)構(gòu)形式）確定其它元件或裝置的結(jié)構(gòu)形式;（5 5）確定夾具體結(jié)構(gòu)形式）確定夾具體結(jié)構(gòu)形式;（6 6）確定夾具總體輪廓。）確定夾具總體輪廓。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 3 3）繪制夾具總圖，標注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求）繪制夾具總圖，標注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求（1 1）確定視圖關(guān)系，應(yīng)盡可能少。主視圖應(yīng)）確定視圖關(guān)系，應(yīng)盡可能少。主視圖應(yīng)取操作者實際工作位置；取操作者實際工作位置；（2 2）比例盡量取）比例盡量取1:11:1，有利于審圖；，有利于審圖；（3 3）用）用雙點劃線雙點劃線畫工序圖；畫工序圖；（4 4）依次畫定位元件、對刀元件、夾緊元件、）依次畫定位元件、對刀元件、夾緊元件、其他元件、夾具體；其他元件、夾具體；（5 5）標上尺寸、技術(shù)要求。）標上尺寸、技術(shù)要求。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 外形輪廓尺寸外形輪廓尺寸配合尺寸配合尺寸機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 相對尺寸相對尺寸對刀元件與定位元件之間的聯(lián)系尺寸對刀元件與定位元件之間的聯(lián)系尺寸機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 特性尺寸特性尺寸用來保證夾具某項性能的尺寸，如偏心用來保證夾具某項性能的尺寸，如偏心夾緊機構(gòu)的偏心距、楔塊的自鎖升角夾緊機構(gòu)的偏心距、楔塊的自鎖升角夾具與機床間的聯(lián)系尺寸夾具與機床間的聯(lián)系尺寸序號、明細表、標題欄序號、明細表、標題欄機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 4 4）繪制零件圖）繪制零件圖對夾具總圖中的非標準件均應(yīng)繪制零件對夾具總圖中的非標準件均應(yīng)繪制零件圖，零件圖視圖的選擇應(yīng)盡可能與零件圖，零件圖視圖的選擇應(yīng)盡可能與零件在總圖上的工作位置相一致。在總圖上的工作位置相一致。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 示示 例例如圖示為一用于加工連桿零件的如圖示為一用于加工連桿零件的小頭孔小頭孔的工序的工序簡圖。零件材料為簡圖。零件材料為4545鋼，毛坯為模鍛件，年產(chǎn)鋼，毛坯為模鍛件，年產(chǎn)量為量為500500件，所用機床為立式鉆床件，所用機床為立式鉆床Z525Z525。設(shè)計。設(shè)計本工序的夾具。本工序的夾具。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 1)1)精度與批量分析精度與批量分析有一定位置精度要求，屬批量生產(chǎn)，因而采有一定位置精度要求，屬批量生產(chǎn)，因而采用專用夾具，結(jié)構(gòu)盡量簡單，以降低夾具制用專用夾具，結(jié)構(gòu)盡量簡單，以降低夾具制造成本。造成本。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 2)2)確定夾具結(jié)構(gòu)方案確定夾具結(jié)構(gòu)方案（1 1）確定定位方案，選擇定位元件）確定定位方案，選擇定位元件 剛性心軸剛性心軸+小端面支承小端面支承+活動活動V V形塊形塊411機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（2 2）確定導(dǎo)向裝置）確定導(dǎo)向裝置采用快換鉆套，固定式鉆模板采用快換鉆套，固定式鉆模板（精度要求高，鉆（精度要求高，鉆-擴擴-鉸）鉸）機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（3 3）確定夾緊機構(gòu)）確定夾緊機構(gòu) 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（4 4）確定其它裝置和夾具體）確定其它裝置和夾具體 需要時需要時,在靠近工件的加工部位增加在靠近工件的加工部位增加輔助支承輔助支承,以增加剛度和減小變形。以增加剛度和減小變形。1夾具體夾具體 2定位銷定位銷 3開口墊圈開口墊圈 4鉆套鉆套 5V形塊形塊 6輔助支承輔助支承 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 一、組合夾具：一、組合夾具：第六節(jié)第六節(jié) 航空制造中的典型夾具及設(shè)計方法航空制造中的典型夾具及設(shè)計方法 q靈活多變，萬能性強。靈活多變，萬能性強。q可大大縮短生產(chǎn)準備周期。可大大縮短生產(chǎn)準備周期。q可減少專用夾具設(shè)計、制造工作量，減少材料消耗。可減少專用夾具設(shè)計、制造工作量，減少材料消耗。q用于單件、小批量生產(chǎn)及新產(chǎn)品用于單件、小批量生產(chǎn)及新產(chǎn)品 試制。試制。由標準化的元件組裝而成。由標準化的元件組裝而成。與專用夾具相比不足處：與專用夾具相比不足處：體積較大，顯得笨重；體積較大，顯得笨重；儲備一定亮的夾具元件，儲備一定亮的夾具元件，一次性投資較大。一次性投資較大。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 槽系組合夾具元件間靠鍵和槽定位；槽系組合夾具元件間靠鍵和槽定位；孔系組合夾具則通過孔與銷實現(xiàn)元件間的定位。孔系組合夾具則通過孔與銷實現(xiàn)元件間的定位。槽系組合夾具槽系組合夾具孔系組合夾具孔系組合夾具第六節(jié)第六節(jié) 航空制造中的典型夾具及設(shè)計方法航空制造中的典型夾具及設(shè)計方法 組合夾具組合夾具機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 基基礎(chǔ)礎(chǔ)件件支承件支承件定位件定位件導(dǎo)向件導(dǎo)向件 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 夾緊件夾緊件 緊固件緊固件 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 雙臂曲柄的工序簡圖雙臂曲柄的工序簡圖 該工件要求鉆鉸該工件要求鉆鉸孔 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 1 1、8 8、1010、1515槽用方頭螺栓；槽用方頭螺栓；2 2、4 4、1212、1717方形支承；方形支承；3 3長方形基礎(chǔ)板；長方形基礎(chǔ)板；5 5圓形定位盤；圓形定位盤；6 6圓形定位銷；圓形定位銷；7 7工件；工件；9 9a a孔鉆套；孔鉆套；1111、1616鉆模板；鉆模板；1313b b孔鉆套；孔鉆套；1414、1818可調(diào)輔助支承；可調(diào)輔助支承；1919伸長板伸長板工件以孔工件以孔限制兩個自由度，以限制兩個自由度，以端面端面C C限制三個自由度，限制三個自由度，以小平面以小平面D D限制一個自限制一個自由度，由度，機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 組合夾具的組裝：組合夾具的組裝：熟悉圖紙與工藝熟悉圖紙與工藝構(gòu)思夾具結(jié)構(gòu)方案構(gòu)思夾具結(jié)構(gòu)方案 進行必要的組裝計算進行必要的組裝計算試裝試裝組裝組裝檢驗檢驗機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 組合夾具的精度與剛度：組合夾具的精度與剛度：經(jīng)過精心的組裝與調(diào)整，組合夾具的組裝精經(jīng)過精心的組裝與調(diào)整，組合夾具的組裝精度完全可以達到專用夾具所能達到的精度。度完全可以達到專用夾具所能達到的精度。大量實驗表明：目前組合夾具的剛度主要取大量實驗表明：目前組合夾具的剛度主要取決于組合夾具元件本身的剛度，而與所用元決于組合夾具元件本身的剛度，而與所用元件的數(shù)量關(guān)系不大。件的數(shù)量關(guān)系不大。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 二、柔性夾具二、柔性夾具指指NCNC和和FMSFMS中用到的夾具。柔性夾具元件系列是中用到的夾具。柔性夾具元件系列是根據(jù)特定制造系統(tǒng)的加工對象進行設(shè)計并在成組根據(jù)特定制造系統(tǒng)的加工對象進行設(shè)計并在成組技術(shù)（技術(shù)（GTGT）相似性原理基礎(chǔ)上建立的夾具系統(tǒng)。）相似性原理基礎(chǔ)上建立的夾具系統(tǒng)。可以較少的夾具元件種類和數(shù)量拼裝出特定的制可以較少的夾具元件種類和數(shù)量拼裝出特定的制造系統(tǒng)中全部加工對象用的夾具。它對一組工件造系統(tǒng)中全部加工對象用的夾具。它對一組工件而言是專用的，但對組內(nèi)而言是通用的。而言是專用的，但對組內(nèi)而言是通用的。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（1 1）針對特定制造系統(tǒng)設(shè)計制造；針對特定制造系統(tǒng)設(shè)計制造；（2 2）夾具結(jié)構(gòu)滿足制造系統(tǒng)需要，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸迅速，一次夾具結(jié)構(gòu)滿足制造系統(tǒng)需要，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸迅速，一次裝夾完成多面加工；裝夾完成多面加工；（3 3）夾具有足夠的剛度和強度，可適應(yīng)數(shù)控大切削用量加工；夾具有足夠的剛度和強度，可適應(yīng)數(shù)控大切削用量加工；（4 4）夾具設(shè)計具有通用性，夾具系統(tǒng)有足夠的柔性，可以最少夾具設(shè)計具有通用性，夾具系統(tǒng)有足夠的柔性，可以最少的夾具元件系列組裝成盡可能多的夾具，以滿足制造系統(tǒng)零件加的夾具元件系列組裝成盡可能多的夾具，以滿足制造系統(tǒng)零件加工需要；工需要；（5 5）夾具元件拼裝環(huán)節(jié)少，從而能提高夾具總體剛性，降低積夾具元件拼裝環(huán)節(jié)少，從而能提高夾具總體剛性，降低積 累誤差。累誤差。主要特點：主要特點：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（1 1）制造系統(tǒng)產(chǎn)品零件確定制造系統(tǒng)產(chǎn)品零件確定設(shè)計方法設(shè)計方法了解工件情況、工序要求和加工狀態(tài)了解工件情況、工序要求和加工狀態(tài)（2 2）零件結(jié)構(gòu)及工藝分析零件結(jié)構(gòu)及工藝分析了解數(shù)控機床、刀具的情況了解數(shù)控機床、刀具的情況利用相似性原理實現(xiàn)分組利用相似性原理實現(xiàn)分組（3 3）夾具結(jié)構(gòu)模式的確定夾具結(jié)構(gòu)模式的確定（4 4）柔性夾具元件系列的確定柔性夾具元件系列的確定機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 序序 號號編編 碼碼名名 稱稱數(shù)數(shù) 量量材材 料料規(guī)規(guī) 格格1B18096碑式基碑式基礎(chǔ)礎(chǔ)板板1QT60-3960 7002X15035b定位定位銷銷120353Dbf0121定位定位墊墊板板135H204M16008B六角螺母六角螺母2A3M165Q16003普通普通墊墊圈圈2A3M166T16035T形螺栓形螺栓235M16 357X20020b定位定位銷銷120208壓壓板板組組件件6設(shè)計實例設(shè)計實例機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 三、柔性多點夾持系統(tǒng)三、柔性多點夾持系統(tǒng)薄壁彈性體曲面定位時，工件與夾具將以曲面相接薄壁彈性體曲面定位時，工件與夾具將以曲面相接觸，夾具的定位、支承和夾緊功能將融為一體。觸，夾具的定位、支承和夾緊功能將融為一體。底座底座導(dǎo)軌導(dǎo)軌X軸軸排架排架Y軸軸滑鞍滑鞍Z軸軸定位定位/支撐支撐單單元元萬向真空吸萬向真空吸頭頭柔性多點夾持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖柔性多點夾持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 三、柔性多點夾持系統(tǒng)三、柔性多點夾持系統(tǒng) 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 3 3）夾緊力作用點應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以減）夾緊力作用點應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以減小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 4 4）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。的變形。a）不合理不合理 b）合理合理圖圖5-28 夾緊引起導(dǎo)向支架變形夾緊引起導(dǎo)向支架變形1工件；工件；2導(dǎo)向支架；導(dǎo)向支架；3螺桿；螺桿；4鏜套鏜套機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 3 3夾緊力大小的確定夾緊力大小的確定夾緊力大小的估算夾緊力大小的估算 夾緊力不足：產(chǎn)生位移，并容易引起振動；夾緊力不足：產(chǎn)生位移，并容易引起振動；夾緊力過大：工件或夾具變形或表面損傷。夾緊力過大：工件或夾具變形或表面損傷。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 將工件視為分離體，分析作用其上各種力；將工件視為分離體，分析作用其上各種力；再根據(jù)力系平衡條件計算。再根據(jù)力系平衡條件計算。Fj=KFp安全系數(shù)安全系數(shù)粗：粗：2.532.53精：精：1.521.52（理論夾緊力）（理論夾緊力）機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 d0dFcFjmin典型結(jié)構(gòu)形式典型結(jié)構(gòu)形式:(:(考慮力矩對夾緊影響考慮力矩對夾緊影響)Fjmin開始切削至全深時開始切削至全深時：最不利：最不利摩擦力摩擦力?機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 夾緊力不精確：夾緊力不精確：切削力大小的估算本身就是很粗略的；切削力大小的估算本身就是很粗略的；摩擦系數(shù)的取值也是近似的。摩擦系數(shù)的取值也是近似的。夾緊力精確夾緊力精確-通常要采用工藝實驗的方法。通常要采用工藝實驗的方法。夾緊誤差夾緊誤差:工件在夾緊過程中工件在夾緊過程中,由于彈性變形、接觸變形而造由于彈性變形、接觸變形而造成工序基準的位移。成工序基準的位移。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 利用斜面移動所產(chǎn)生的壓力夾緊工件。利用斜面移動所產(chǎn)生的壓力夾緊工件。三、常用夾緊機構(gòu)三、常用夾緊機構(gòu)1 1斜楔夾緊機構(gòu)斜楔夾緊機構(gòu)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 斜楔的斜楔的自鎖自鎖條件條件:（F Fs s撤除后，靠摩擦力保持夾緊而不松開）撤除后，靠摩擦力保持夾緊而不松開）機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 q結(jié)構(gòu)簡單；結(jié)構(gòu)簡單；q增力比大；增力比大；i i=F Fj j/F Fs sq自鎖性能好；自鎖性能好；q夾緊行程??；夾緊行程??；q手動操作不方便，一般用于氣動、液壓夾緊中。手動操作不方便，一般用于氣動、液壓夾緊中。斜楔夾緊特點：斜楔夾緊特點：（最常用）（最常用）螺釘夾緊螺釘夾緊螺母夾緊螺母夾緊杠桿壓板夾緊杠桿壓板夾緊勾形壓板勾形壓板2螺旋夾緊機構(gòu)螺旋夾緊機構(gòu)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 可視為繞在圓柱體上的斜楔可視為繞在圓柱體上的斜楔d d0 0螺紋中徑（螺紋中徑（mmmm）；）；螺紋升角（螺紋升角（）；）；1 1螺母處摩擦角（螺母處摩擦角（）；）；2 2螺桿端部與工件（或壓腳）處摩擦角（螺桿端部與工件（或壓腳）處摩擦角（）；）；機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 q結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單q易于操作易于操作q增力比大增力比大q自鎖性能好（螺紋升角遠小于摩擦角）自鎖性能好（螺紋升角遠小于摩擦角）q動作較慢動作較慢螺旋夾緊機構(gòu)特點：螺旋夾緊機構(gòu)特點：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 3.3.偏心夾緊機構(gòu)偏心夾緊機構(gòu)是是一一種種動動作作快快速速的的夾夾緊緊機機構(gòu)構(gòu)，靠靠偏偏心心輪輪回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時時回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半半徑徑變大而產(chǎn)生夾緊作用?？梢暈橐恍ń亲兓男毙āＷ兇蠖a(chǎn)生夾緊作用?？梢暈橐恍ń亲兓男毙āＧ€偏心輪曲線偏心輪基本元件：偏心輪基本元件：偏心輪圓偏心輪圓偏心輪機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 可視為一楔角變化的斜楔可視為一楔角變化的斜楔機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 偏心輪楔角：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 斜楔自鎖條件：最不利最不利轉(zhuǎn)軸處轉(zhuǎn)軸處忽略忽略機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動作迅速結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動作迅速 變化，變化，自鎖性能較差；自鎖性能較差；增力比小，夾緊行程小，夾緊力不大增力比小，夾緊行程小，夾緊力不大一般常用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場合一般常用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場合偏心夾緊的特點：偏心夾緊的特點：單臂單臂鉸鏈夾緊機構(gòu)鉸鏈夾緊機構(gòu)四、其它夾緊機構(gòu)四、其它夾緊機構(gòu)鉸鏈夾緊機構(gòu)鉸鏈夾緊機構(gòu)雙臂單作用雙臂單作用機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 鉸鏈夾緊機構(gòu)主要特點：鉸鏈夾緊機構(gòu)主要特點：動作迅速動作迅速增力比大增力比大易于改變力的作用方向易于改變力的作用方向自鎖性能差自鎖性能差多用于機動夾緊機構(gòu)中多用于機動夾緊機構(gòu)中機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 同時實現(xiàn)對工件定心定位和夾緊，分為兩大類：同時實現(xiàn)對工件定心定位和夾緊，分為兩大類：q以等速移動原理工作的定心夾緊機構(gòu)以等速移動原理工作的定心夾緊機構(gòu) q以均勻彈性變形原理工作的定心夾緊機構(gòu)以均勻彈性變形原理工作的定心夾緊機構(gòu)定心夾緊機構(gòu)定心夾緊機構(gòu)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 等速移動等速移動1 1 螺母；螺母；2 2滑塊；滑塊；3 3彈簧；彈簧；A A、B B斜面斜面 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 1 1、2 2V V形塊；形塊；3 3螺桿；螺桿；4 4、5 5、6 6螺釘；螺釘；7 7叉形件叉形件機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 均均勻勻彈彈性性變變形形1 1夾具體；夾具體；2 2螺母；螺母；3 3彈簧套筒；彈簧套筒；4 4工件；工件；A A卡爪；卡爪；B B簧瓣；簧瓣；C C導(dǎo)向部分導(dǎo)向部分機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 1 1柱塞；柱塞；2 2螺釘；螺釘；3 3液性塑料；液性塑料；4 4薄壁套筒薄壁套筒機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 聯(lián)動夾緊機構(gòu)聯(lián)動夾緊機構(gòu)一一處處施施力力，可可同同時時在在幾幾處處對對一一個個工工件件上上的的幾幾個點或?qū)Χ鄠€工件同時進行夾緊。個點或?qū)Χ鄠€工件同時進行夾緊。減少工件裝夾時間減少工件裝夾時間簡化結(jié)構(gòu)簡化結(jié)構(gòu)一般設(shè)計成浮動環(huán)節(jié)一般設(shè)計成浮動環(huán)節(jié)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 雙向聯(lián)動夾緊雙向聯(lián)動夾緊平行聯(lián)動夾緊平行聯(lián)動夾緊機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 串聯(lián)式串聯(lián)式平行式平行式機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 一般應(yīng)設(shè)計浮動環(huán)節(jié)一般應(yīng)設(shè)計浮動環(huán)節(jié),獲得均勻一致的夾緊力獲得均勻一致的夾緊力機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 夾緊與輔助支承聯(lián)夾緊與輔助支承聯(lián) 定位與夾緊聯(lián)動定位與夾緊聯(lián)動 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 氣動、液壓、電磁、電動、真空等裝置。氣動、液壓、電磁、電動、真空等裝置。五、夾緊機構(gòu)的動力裝置五、夾緊機構(gòu)的動力裝置a a）未夾緊狀態(tài)未夾緊狀態(tài) b b）夾緊狀態(tài)夾緊狀態(tài)圖圖5-48 5-48 真空夾緊真空夾緊1 1封閉腔；封閉腔；2 2橡膠密封圈；橡膠密封